關(guān)于重慶山區(qū)公路水毀問題的調(diào)查研究及其治理措施

摘要：由于重慶市地形復(fù)雜，雨量充沛，洪水、強(qiáng)地表降水活持續(xù)時間長等特點致使公路水毀問題經(jīng)常出現(xiàn)。公路水毀防治是我國公路建設(shè)行業(yè)長期面臨的一個技術(shù)難題，也是一個必須面對和要逐步解決的問題。文章主要討論了重慶地區(qū)公路水毀技術(shù)特征，分析了公路水毀類型和成因機(jī)理，并結(jié)合實例，提出了相關(guān)治理措施。

關(guān)鍵詞：重慶山區(qū)；公路水毀；施工設(shè)計；水毀病害

中圖分類號：TU528文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009－2374(2009)12－0102－02

公路水毀在公路建設(shè)發(fā)展過程中是一個較為普遍的問題，我國對公路水毀及其防治技術(shù)的研究已有多年歷史，取得了許多有價值的理論研究成果和寶貴的工程實用技術(shù)。但是，公路水毀的研究和治理是一個系統(tǒng)工程，涉及面廣，其成因機(jī)理、時空分布和控制因素極其復(fù)雜，涉及區(qū)域地質(zhì)條件、地形地貌特征、水文氣象等諸多因素。因此，本文以渝巴路K528+900水毀為例，結(jié)合重慶市的地形地質(zhì)氣候特點，開展公路水毀防治技術(shù)對策的相關(guān)研究研究。

一、重慶公路水毀病害特征

公路水毀的技術(shù)特征是水毀防治對策制定的基礎(chǔ)，本文分析了渝巴路K528+900水毀基本水毀病害特征和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件。渝巴路K528+900水毀段位于奉節(jié)縣康樂鎮(zhèn)青政鄉(xiāng)，二級公路從青政鄉(xiāng)大型古滑坡前緣通過，梅溪河呈“s”形流經(jīng)場區(qū)，變形路段岸坡位于河流沖刷岸。由于梅溪河洪期水流迅猛，在河水反復(fù)沖刷、淘蝕作用下，岸坡出現(xiàn)垮塌失穩(wěn)，誘發(fā)了古滑坡前緣的次級滑坡。場區(qū)屬構(gòu)造、剝蝕性低山地區(qū)，位于巫山復(fù)式向斜翼部，區(qū)域構(gòu)造線方向為NE70?！?0°，巖層產(chǎn)狀240°～245°∠10°。區(qū)內(nèi)青政鄉(xiāng)大型古滑坡位于北高南低、上陡中緩下陡的斜坡中、下部，自然坡角15°～30°，局部略陡，最高點高程398.27m，最低點高程245.30m，相對高差52.97m。古滑坡縱長約330m，寬386～439m，整體呈圈椅狀，分布面積1.22×105m²，平均厚度28m，方量約349.65×104m³，主滑向169°，屬大型土質(zhì)滑坡?；w物質(zhì)成分主要為粉質(zhì)粘土及塊石土，坡表多為耕地，民房散布其中，渝巴路位于古滑坡前緣。該滑坡規(guī)模巨大，無明顯復(fù)活失穩(wěn)跡象。水毀路段位于古滑坡前緣，毗鄰梅溪河。次級滑坡長約100m，寬100～115m，主滑向169°，后緣呈圈椅狀，前緣剪出口位于梅溪河河岸。渝巴路位于次級滑坡中部。坡腳堆積物主要為砂巖質(zhì)塊石土，粒徑不均，一般為0.2～0.8m，大者可達(dá)1.5m，厚度5.35～13.3m，其上覆蓋粉質(zhì)粘土，厚5～13.6m。

二、公路水毀類型及成因機(jī)理

為充分認(rèn)識公路水毀的成因機(jī)理，為水毀防治措施的制定提供依據(jù)，在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，將重慶地區(qū)三層次水毀類型劃分為三個層次，第一層次基于水毀對象，即水毀承災(zāi)體；第二層次基于水毀結(jié)果，即公路水毀后所呈現(xiàn)的破壞形態(tài)；第三層次基于水毀條件，即成因機(jī)理和影響因素。根據(jù)沿河公路路基水毀形態(tài)，結(jié)合峽谷性河段公路路基特點，將其水毀類型分為五類路基邊坡坍塌、路基邊坡滑移、路基沉陷、路基整體坍塌和路基沖斷。沿河公路路基由于侵占河道，壓縮河床過水?dāng)嗝?，長期或間斷性地遭受水流的沖刷、浸泡作用而水毀。調(diào)研分析研究表明，沿河公路路基水毀成因機(jī)理主要由四方面構(gòu)成，即自身穩(wěn)定性不足、水流基礎(chǔ)沖刷和水流長期或間斷性浸泡。包括公路路基自身穩(wěn)定性不足，水流對公路路基基礎(chǔ)沖刷，水流長期或間斷性浸泡等方面影響。

青政鄉(xiāng)滑坡為一巨型土質(zhì)古滑坡體，據(jù)地勘報告資料，現(xiàn)狀處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，無整體滑動復(fù)活跡象，工程處治主要針對次級滑坡進(jìn)行，對此古滑坡體進(jìn)行監(jiān)控。渝巴路水毀段病害整體位于古滑坡前部，為一次級滑坡體，病害表現(xiàn)為：(1)路面半幅下陷，長約47m，路面多處產(chǎn)生橫向貫通裂縫；(2)涵洞淤積堵塞，排水不暢；(3)路基左側(cè)護(hù)面墻產(chǎn)生明顯鼓脹變形；(4)變形區(qū)多處產(chǎn)生裂縫，且逐年下陷?；庐a(chǎn)生的原因：場地位于一溝谷地形，古滑坡體堆積的粘土和塊石土在大氣降水、坡面水的影響下，不斷沉降變形；路段中部的涵洞淤積堵塞導(dǎo)致坡面排水不暢，更進(jìn)一步加劇其沉陷；滑坡前緣位于梅溪河沖刷岸，上游水庫蓄放水以及洪水漲落，對岸坡的土體沖刷淘蝕作用強(qiáng)烈；區(qū)內(nèi)修建水庫、公路等人工活動頻繁。多項因素的共同作用促使斜坡土體變形加劇形成了次級滑坡，影響公路的運營安全。該次級滑坡為牽引一推移式土質(zhì)滑坡，目前處于蠕滑變形狀態(tài)。

三、公路水毀防治對策分析

“預(yù)防為主，防治結(jié)合”是水毀防治對策的基本原則，“順應(yīng)水勢、因勢利導(dǎo)”是水毀防治技術(shù)對策的基本方針，同時還應(yīng)充分重視對自然生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，實施系統(tǒng)防護(hù)。在實施過程中需要遵循以下原則，即預(yù)防為主，防治結(jié)合原則；順應(yīng)水勢，因勢利導(dǎo)原則；綠色防治原則和全面整治系統(tǒng)原則。公路和橋涵水毀的防護(hù)與治理，應(yīng)從尋找和分析引起公路和橋涵水毀的具體原因人手、認(rèn)清水流結(jié)構(gòu)和導(dǎo)致水毀的機(jī)理與控制因素，對癥下藥，采取相應(yīng)的對策措施，制定合理有效的防護(hù)、治理方案，才能取得成功。

路基防護(hù)按其部位和功能一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類。水毀的防治應(yīng)著眼于預(yù)防，避免水毀的發(fā)生。這就要求在橋梁勘測設(shè)計階段，全面搜集水文和河床變形資料，正確處理橋位選擇、橋孔和墩臺布設(shè)以及調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)置等設(shè)計問題。橋梁水毀防治措施主要有石籠或板樁防護(hù)，水泥混凝土板或混凝土預(yù)制塊防護(hù)，塊石、片石防護(hù)，梢捆防護(hù)，大橋拋石防護(hù)，中小橋拋石防護(hù)，混凝土預(yù)制板防護(hù)。由于涵洞的水毀主要是進(jìn)出口溝床的沖刷破壞，因此在設(shè)計中需要對涵洞的進(jìn)出口進(jìn)行加固處理，并通過設(shè)置一些恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施來減輕水流的沖刷作用，主要防治措施有三級消力坎防護(hù)和分水堤。

四、公路水毀防治措施設(shè)計與施工技術(shù)

目前我國應(yīng)用較為廣泛的路基防治措施主要有生物防護(hù)、砌石護(hù)坡、拋石、石籠、混凝土預(yù)制板、浸水擋墻、丁壩、順壩和樁排等。針對渝巴路K528+900水毀的特點，設(shè)計針對路基沉陷變形段在路基右側(cè)約25m設(shè)置一排19根抗滑樁(以Z1～Z19計)，樁長16m和19m，樁截面1.8m×2.6m和2m×3m兩種，樁前設(shè)干砌片石格構(gòu)護(hù)坡防沖刷。設(shè)計調(diào)查時右幅路基長約47m發(fā)生明顯沉陷，與左幅路基高差達(dá)0.2～0.3m。施工期間發(fā)現(xiàn)，受雨季降水影響，路基沉陷量加大，滑坡在進(jìn)一步發(fā)展，在前進(jìn)方向80m范圍內(nèi)也已出現(xiàn)明顯病害表現(xiàn)：路基右側(cè)田地內(nèi)出現(xiàn)長約50m，平行于路基的拉張裂縫，連續(xù)貫通較好，寬約2～15mm不等，無填充；路基左側(cè)護(hù)面墻產(chǎn)生明顯鼓脹現(xiàn)象，邊溝遭到不同程度的擠壓破壞；路面出現(xiàn)數(shù)道拉張裂縫，延伸約15m，單道裂縫貫通良好，寬2～10mm，無填充，相鄰的裂縫已相連且呈貫通趨勢；路基左側(cè)斜坡地段逐年下沉，雖未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫發(fā)育，但斜坡變形寬度和路基破壞變形段基本對應(yīng)。病害范圍現(xiàn)已超出處治設(shè)計的范圍。所以，進(jìn)行變更NSt主要解決原設(shè)計抗滑樁施工過程無法下基的問題以及加大處治范圍。對有明顯病害表現(xiàn)的擴(kuò)延區(qū)域施工期間進(jìn)行加密加強(qiáng)觀測，若發(fā)現(xiàn)明顯變形異常時應(yīng)及時預(yù)警并采取相關(guān)措施以保證公路運營和附近居民生命財產(chǎn)安全。變更設(shè)計的具體內(nèi)容為：依據(jù)挖孔資料，原設(shè)計樁z1～z6樁位和截面不變，樁z1和z2樁長由19m縮短為16m，樁z5和z6樁長由19m延長為22m；取消原設(shè)計抗滑樁Z7～Z19，在路基右側(cè)4m處設(shè)抗滑樁13根(以N1～N13計)，在滑坡擴(kuò)延區(qū)設(shè)抗滑樁10根，樁截面均為2m×3m，樁長有26m、27m和29m三種；保留樁z1～Z6段干砌片石格構(gòu)和擋墻防護(hù)，樁z7～Z19段的格構(gòu)取消。樁z7～Z19段已開挖的樁孔用片石回填，挖樁區(qū)域及樁前干碼片石填土綠化恢復(fù)；維持涵洞修復(fù)設(shè)計；路基沉陷變形段，進(jìn)行翻修鋪筑。支擋范圍內(nèi)，抗滑樁樁頂以上路堤和路基不滿足規(guī)范要求的路段須換填處理，路基填筑后，及時鋪筑路面，并與原完好路面順接。在大型古滑坡后緣布置簡易觀測樁四組，滑坡中部和擴(kuò)延區(qū)埋設(shè)變形監(jiān)測墩8個，并以1／2數(shù)量的抗滑樁樁頂預(yù)埋鋼筋釘，作為觀測點。

五、結(jié)語

本文以重慶公路渝巴路水毀段工程設(shè)計實例為基礎(chǔ)，分析了重慶地區(qū)公路水毀的技術(shù)特征，掌握了公路水毀的成因、形成條件和控制因素，建立了重慶地區(qū)公路水毀的分類方法提出了公路水毀防治水文資料收集、整理以及分析方法，形成了重慶地區(qū)水毀預(yù)防和治理的技術(shù)對策，明確了水毀防治工程措施及其設(shè)計原理、方法和施工技術(shù)。

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作者簡介：王生鋒(1980-)，男。甘肅靖遠(yuǎn)人，重慶甲多公路設(shè)計咨詢有限公司助理工程師，研究方向：地質(zhì)工程、巖土工程。